Tổng quan nghiên cứu

Dịch vụ băng rộng cố định (BRCĐ) tại Việt Nam, đặc biệt tại tỉnh Hải Dương, đang phát triển mạnh mẽ với khoảng 298.000 thuê bao truy nhập Internet tính đến tháng 7 năm 2021. Trong đó, VNPT Hải Dương chiếm thị phần lớn nhất với 54%, tiếp theo là Viettel 31%, FPT 13% và CMC 2%. Dịch vụ băng rộng cố định không chỉ cung cấp truy cập Internet tốc độ cao mà còn bao gồm truyền hình trả tiền IPTV, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các doanh nghiệp và hộ gia đình. Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ vẫn là thách thức lớn do hạ tầng mạng ngoại vi xuống cấp, thiết bị đầu cuối chưa đồng bộ và các yếu tố kỹ thuật khác.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại Trung tâm Viễn thông Kim Thành – VNPT Hải Dương, nhằm đảm bảo sự ổn định, tốc độ và trải nghiệm người dùng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào dịch vụ GPON (Gigabit Passive Optical Network) và các dịch vụ băng rộng cố định trên địa bàn Kim Thành trong giai đoạn gần đây. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kinh doanh của VNPT Hải Dương, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển hạ tầng viễn thông, đáp ứng xu thế công nghiệp 4.0.

Các chỉ số chất lượng dịch vụ như tỷ lệ đăng nhập thành công, tốc độ tải dữ liệu trung bình nội mạng và ngoại mạng đều được đo kiểm và so sánh với quy chuẩn quốc gia, tạo cơ sở đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp phù hợp. Qua đó, nghiên cứu hướng tới việc tối ưu hóa băng thông, giảm thiểu suy hao tín hiệu và nâng cao chất lượng truyền dẫn, góp phần giữ chân khách hàng và mở rộng thị trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình về mạng băng rộng cố định, đặc biệt tập trung vào công nghệ GPON và các dịch vụ trên nền tảng này. Hai mô hình mạng chính được nghiên cứu là:

  • Mạng quang chủ động (AON - Active Optical Network): Cung cấp kết nối điểm-điểm với ưu điểm khoảng cách xa, bảo mật cao, dễ nâng cấp băng thông nhưng chi phí cao và yêu cầu nhiều sợi quang.

  • Mạng quang thụ động (PON - Passive Optical Network): Kiến trúc điểm-đa điểm sử dụng splitter thụ động, giảm chi phí sợi quang và thiết bị, phù hợp với triển khai FTTH (Fiber to the Home). GPON là chuẩn PON hiện đại nhất với tốc độ lên đến 2,5 Gbps chiều xuống, hỗ trợ đa dịch vụ như Internet, IPTV, VoIP.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Chất lượng dịch vụ (QoS): Bao gồm các tham số như băng thông, độ trễ, jitter, tỷ lệ mất gói, tỷ lệ đăng nhập thành công.

  • Suy hao tín hiệu quang: Là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng truyền dẫn, với giới hạn cho phép ≤ 25 dB trong cự ly ≤ 500m.

  • Các chỉ tiêu kỹ thuật theo quy chuẩn quốc gia: Như QCVN 34:2019/BTTTT quy định các mức tối thiểu về tốc độ, tỷ lệ đăng nhập thành công, lưu lượng sử dụng trung bình.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp lý thuyết và thực nghiệm:

  • Phương pháp lý thuyết: Thu thập, hệ thống hóa tài liệu chuyên ngành về công nghệ GPON, các dịch vụ băng rộng cố định, quy chuẩn kỹ thuật và các nghiên cứu liên quan.

  • Phương pháp thực nghiệm: Khảo sát, đo kiểm chất lượng mạng và dịch vụ tại Trung tâm Viễn thông Kim Thành. Số liệu thu thập bao gồm tỷ lệ đăng nhập thành công, tốc độ tải dữ liệu trung bình, lưu lượng sử dụng, tỷ lệ suy hao tín hiệu quang.

Cỡ mẫu đo kiểm được thực hiện với tối thiểu 100 mẫu đăng nhập hệ thống và 1000 mẫu đo tốc độ tải dữ liệu, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy. Phân tích số liệu sử dụng các công cụ thống kê mô phỏng và giám sát lưu lượng mạng trong khoảng thời gian liên tục, từ đó đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ đăng nhập hệ thống thành công đạt 100% trên các gói dịch vụ FTTH từ 16 Mbps đến 50 Mbps, vượt mức quy chuẩn tối thiểu 95%. Số lượng mẫu đo kiểm dao động từ 1213 đến 1229 mẫu, đảm bảo độ tin cậy cao.

  2. Tốc độ tải dữ liệu trung bình nội mạng vượt mức cam kết: Ví dụ, gói FTTH 30 Mbps đạt tốc độ tải xuống trung bình 2,02 lần so với tốc độ cam kết, trong khi quy chuẩn yêu cầu ≥ 0,8 lần. Tương tự, tốc độ tải lên cũng đạt trên 2 lần mức cam kết.

  3. Tốc độ tải dữ liệu trung bình ngoại mạng cũng vượt xa quy chuẩn: Gói FTTH 50 Mbps đạt 3,46 lần tốc độ cam kết, cao hơn nhiều so với mức tối thiểu 0,75 lần.

  4. Lưu lượng sử dụng trung bình của mỗi hướng kết nối được giám sát và duy trì dưới 50% công suất, thấp hơn mức giới hạn 70%, đảm bảo băng thông dự phòng và ổn định dịch vụ.

Thảo luận kết quả

Kết quả đo kiểm cho thấy VNPT Hải Dương đã đầu tư hiệu quả vào hạ tầng mạng GPON và các thiết bị quản lý, giám sát chất lượng dịch vụ. Tỷ lệ đăng nhập thành công 100% phản ánh sự ổn định và khả năng đáp ứng tốt của hệ thống. Tốc độ tải dữ liệu vượt mức cam kết cho thấy băng thông được tối ưu và phân bổ hợp lý, góp phần nâng cao trải nghiệm người dùng.

Tuy nhiên, các hạn chế vẫn tồn tại do hạ tầng mạng ngoại vi xuống cấp, tỷ lệ ngầm hóa cáp quang chỉ đạt khoảng 30%, còn lại chủ yếu là cáp treo gây ảnh hưởng mỹ quan và tiềm ẩn rủi ro đứt cáp. Suy hao tín hiệu quang vượt mức cho phép ở một số đoạn cũng làm giảm chất lượng dịch vụ, gây hiện tượng vỡ hình ảnh, mất tiếng trong truyền hình IPTV.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này tương đồng với xu hướng phát triển mạng GPON tại các tỉnh khác, nhưng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cấp hạ tầng ngoại vi và đồng bộ thiết bị đầu cuối. Việc giám sát lưu lượng và mở rộng băng thông kịp thời giúp tránh nghẽn mạng, đảm bảo chất lượng dịch vụ trong giờ cao điểm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỷ lệ đăng nhập thành công theo từng gói cước, bảng so sánh tốc độ tải dữ liệu trung bình nội mạng và ngoại mạng trước và sau khi áp dụng các giải pháp nâng cấp, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả cải tiến.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp và mở rộng đường lên (uplink) lên 10 Gbps cho các thiết bị Switch và OLT GPON tại Trung tâm Viễn thông Kim Thành nhằm tăng dung lượng truyền tải, giảm nghẽn mạng trong giờ cao điểm. Thời gian thực hiện dự kiến trong 6 tháng, do bộ phận kỹ thuật VNPT Hải Dương chủ trì.

  2. Triển khai hệ thống giám sát băng thông và kiểm soát mức công suất đường lên để phát hiện sớm các điểm nghẽn và điều chỉnh lưu lượng kịp thời, đảm bảo chất lượng dịch vụ ổn định. Giải pháp này cần được hoàn thiện trong vòng 3 tháng và vận hành liên tục.

  3. Giảm tỷ lệ port PON xấu bằng cách kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế thiết bị đầu cuối, vật tư cáp quang nhằm giảm suy hao tín hiệu vượt mức cho phép. Công tác này nên được thực hiện định kỳ hàng quý, phối hợp giữa đội kỹ thuật và quản lý mạng.

  4. Tối ưu hóa tài nguyên trên Switch và tách chuỗi thiết bị DSLAM, Switch đấu chuỗi dài để nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị, giảm tải cho các thiết bị trung tâm. Thời gian triển khai dự kiến 4 tháng, giúp tăng khả năng mở rộng mạng trong tương lai.

  5. Khuyến khích ngầm hóa mạng ngoại vi tại các khu vực đô thị trọng điểm nhằm cải thiện mỹ quan đô thị và giảm thiểu rủi ro đứt cáp do thời tiết. Cần phối hợp với chính quyền địa phương và các doanh nghiệp liên quan, thực hiện theo kế hoạch 2 năm.

Các giải pháp trên tập trung vào việc nâng cao chất lượng kỹ thuật, đồng thời cải thiện quản lý vận hành, góp phần giữ vững và phát triển thị phần dịch vụ băng rộng cố định tại Kim Thành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và kỹ sư viễn thông tại VNPT và các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ băng rộng: Luận văn cung cấp phân tích chi tiết về thực trạng và giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ GPON, hỗ trợ hoạch định chiến lược phát triển mạng lưới.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật viễn thông: Tài liệu trình bày cơ sở lý thuyết, phương pháp đo kiểm và phân tích số liệu thực tế, giúp hiểu sâu về công nghệ GPON và các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ.

  3. Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước về viễn thông: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực tiễn và đánh giá chất lượng dịch vụ theo quy chuẩn quốc gia, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển hạ tầng viễn thông.

  4. Doanh nghiệp và khách hàng sử dụng dịch vụ băng rộng cố định: Thông tin về các gói cước, dịch vụ và chất lượng mạng giúp khách hàng lựa chọn dịch vụ phù hợp, đồng thời hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến trải nghiệm sử dụng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Công nghệ GPON có ưu điểm gì so với mạng quang chủ động AON?
    GPON sử dụng kiến trúc điểm-đa điểm với splitter thụ động, giảm chi phí sợi quang và thiết bị, phù hợp triển khai FTTH. GPON có tốc độ cao (đến 2,5 Gbps), hỗ trợ đa dịch vụ và tiết kiệm năng lượng hơn so với AON, vốn yêu cầu nhiều sợi quang và thiết bị chủ động.

  2. Tỷ lệ đăng nhập hệ thống thành công là gì và tại sao quan trọng?
    Đây là tỷ lệ phần trăm số lần đăng nhập thành công trên tổng số lần đăng nhập thử nghiệm. Tỷ lệ cao (≥ 95%) đảm bảo người dùng có thể truy cập dịch vụ ổn định, giảm thiểu lỗi kết nối, nâng cao trải nghiệm khách hàng.

  3. Làm thế nào để giảm suy hao tín hiệu quang trong mạng GPON?
    Giảm suy hao có thể thực hiện bằng cách sử dụng vật tư cáp quang chất lượng cao, bảo dưỡng và thay thế thiết bị đầu cuối, hạn chế sử dụng fastconnect không phù hợp môi trường, và kiểm soát kỹ thuật hàn nối sợi quang.

  4. Tại sao cần giám sát lưu lượng băng thông liên tục?
    Giám sát giúp phát hiện sớm các điểm nghẽn, điều chỉnh phân bổ băng thông kịp thời, tránh hiện tượng quá tải, đảm bảo chất lượng dịch vụ ổn định trong giờ cao điểm và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng.

  5. Ngầm hóa mạng ngoại vi có tác động gì đến chất lượng dịch vụ?
    Ngầm hóa giúp bảo vệ cáp quang khỏi tác động môi trường, giảm nguy cơ đứt cáp do thời tiết, đồng thời cải thiện mỹ quan đô thị. Điều này góp phần nâng cao độ ổn định và chất lượng dịch vụ băng rộng cố định.

Kết luận

  • Luận văn đã đánh giá thực trạng chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại Trung tâm Viễn thông Kim Thành, VNPT Hải Dương, với các chỉ số kỹ thuật vượt mức quy chuẩn quốc gia.
  • Công nghệ GPON được triển khai hiệu quả, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng cá nhân và doanh nghiệp.
  • Các hạn chế về hạ tầng ngoại vi và suy hao tín hiệu quang cần được khắc phục để duy trì và nâng cao chất lượng dịch vụ.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý cụ thể nhằm nâng cấp băng thông, giám sát lưu lượng, bảo dưỡng thiết bị và ngầm hóa mạng ngoại vi.
  • Tiếp tục triển khai nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới, đồng thời theo dõi, đánh giá chất lượng dịch vụ định kỳ để đảm bảo sự phát triển bền vững của dịch vụ băng rộng cố định tại địa phương.

Khuyến nghị các đơn vị liên quan nhanh chóng thực hiện các giải pháp đề xuất trong vòng 6-12 tháng tới nhằm nâng cao hiệu quả kinh doanh và trải nghiệm khách hàng. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, độc giả có thể liên hệ trực tiếp với Trung tâm Viễn thông Kim Thành – VNPT Hải Dương.